极紫外（EUV）辐射源制造技术

极紫外(EUV)辐射源粒料(8)包括至少一个金属颗粒(30)，该至少一个金属颗粒嵌入在重惰性气体团簇(20)内，该重惰性气体团簇包含在惰性气体壳团簇(10)内。EUV辐射源组件可以通过至少一个第一激光脉冲和至少一个第二激光脉冲的顺序照射得以激活。每个第一激光脉冲通过从至少一个金属颗粒(30)分离外轨道电子并将电子释放到重惰性气体团簇(20)中而产生等离子体。每个第二激光脉冲放大嵌入在重惰性气体团簇(20)中的等离子体，触发激光驱动的自放大过程。经放大的等离子体引发重惰性气体和其他构成原子中的轨道间电子跃迁，导致EUV辐射的发射。激光脉冲单元可以与源粒料产生单元组合以形成集成的EUV源系统。

Extreme ultraviolet (EUV) radiation source

Extreme ultraviolet (EUV) radiation source material (8) includes at least one metal particles (30), at least one of the metal particles embedded in heavy inert gas cluster (20), the weight of inert gas in an inert gas clusters containing clusters within the shell (10). The EUV radiation source assembly can be activated by a sequence of at least one first laser pulse and at least one second laser pulse. Each of the first laser pulses is produced by the separation of the outer orbital electrons from at least one of the metal particles (30) and the release of electrons into a heavy inert gas cluster (20). Each of the second laser pulses amplifies the plasma embedded in a heavy inert gas cluster (20), triggering a laser driven self amplification process. The amplified plasma causes the electron transition between the heavy inert gas and other constituent atoms, leading to the emission of EUV radiation. A laser pulse unit can be combined with a source pellet production unit to form an integrated EUV source system.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术实施例涉及一种极紫外(EUV)辐射源和一种用于产生EUV辐射的装置。
技术介绍
极紫外(EUV)技术是指使用极紫外(EUV)波长的光刻技术。目前EUV技术致力于产生具有大约13.5nm波长的窄带电磁辐射。可替选地，EUV辐射可以被称作软x射线，因为其落入在x射线和紫外频带之间。轨道间原子和分子发射是产生这种电磁辐射的潜在来源。理论上，源目标可以是固体、液体液滴或气体。已知的EUV源类型包括放电产生等离子体(DPP)系统、激光产生等离子体(LPP)系统和同步辐射源系统。在这些系统中，已知LPP系统用来提供高强度EUV辐射，且目前是有广泛的研究工作的主题。
技术实现思路
一种极紫外(EUV)辐射源粒料(pellet)包括嵌入在重惰性气体团簇内的至少一个金属颗粒，所述重惰性气体团簇包含在惰性气体壳团簇内。EUV辐射源组件可以通过至少一个第一激光脉冲和至少一个第二激光脉冲的顺序照射来激活。每个第一激光脉冲通过从至少一个金属颗粒分离外轨道电子并释放电子进入重惰性气体团簇来产生等离子体。每个第二激光脉冲放大嵌入在重惰性气体团簇中的等离子体，触发激光驱动的自放大过程，其中越多的等离子体能量引发越多的自由电子且反之亦然。经放大的等离子体引发重惰性气体和其它构成原子中的轨道间电子跃迁，导致EUV辐射的发射。激光脉冲单元可以与源粒料产生单元组合以形成集成的EUV源系统。根据本公开的一个方面，提供一种用于产生极紫外(EUV)辐射的装置。所述装置包括：极紫外(EUV)辐射源粒料产生器，被配置为产生EUV辐射粒料。每个EUV辐射粒料包含：至少一个金属颗粒，其是金属元素的原子或金属元素的多个原子的聚集体；重惰性气体团簇，被嵌入有该至少一个金属颗粒；以及惰性气体壳团簇，被嵌入有该重惰性气体团簇。惰性气体团簇是选自He、Ne和Ar的轻惰性气体原子的固相或液相聚集体。所述装置进一步包括至少一个照射源。每个照射源被配置成朝着EUV照射粒料的路径照射激光束。根据本公开的另一方面，提供一种极紫外(EUV)辐射源粒料，该EUV辐射源粒料包括：至少一个金属颗粒；重惰性气体团簇，被嵌入有该至少一个金属颗粒；以及惰性气体壳团簇，被嵌入有该重惰性气体团簇且包含选自He、Ne和Ar的轻惰性气体的团簇。本专利技术的方面涉及通过双激光脉冲来激活的极紫外(EUV)辐射源以及用于通过产生和激活EUV辐射来产生EUV辐射的装置。附图说明现在将参考附图仅通过示例的方式来描述本专利技术的实施例，其中：图1A是根据本公开实施例的第一示例性极紫外(EUV)源粒料的示意性图示。图1B是根据本公开实施例的第二示例性EUV辐射源粒料的示意性图示。图1C是根据本公开实施例的第三示例性EUV辐射源粒料的示意性图示。图2是根据本公开第一实施例的用于产生EUV辐射的第一示例性装置的示意性视图。图3A是根据本公开实施例的在通过第一激光束照射后的示例性EUV辐射源粒料的示意性视图。图3B是根据本公开实施例的在通过第二激光束照射后的示例性EUV辐射源粒料的示意性视图。图4是根据本公开第二实施例的用于产生EUV辐射的第二示例性装置的示意性图示。具体实施方式如上所述，本公开涉及通过双激光脉冲来激活的极紫外(EUV)辐射源以及用于通过产生和激活EUV辐射来产生EUV辐射的装置。现在参考附图详细描述本公开的方面。贯穿附图，相同的附图标记或字母用来表示相同或等同的元素。附图不必按比例绘制。参见图1A、图1B和图1C，示意性示出了示例性极紫外(EUV)源粒料8。图1A是第一示例性EUV源粒料8的示意图，图1B是第二示例性EUV辐射源粒料8的示意图，且图1C是第三示例性EUV辐射源粒料8的示意图。如本文所使用的那样，“粒料”是指球形或非球形的复合颗粒，其包括至少两种组成材料且具有不超过100μm的最大尺度。每个示例性EUV辐射源粒料8包括惰性气体壳团簇10。如本文所使用的那样，“团簇”是指物理接合的原子或分子的集合。如本文所使用的那样，“壳团簇”是指构型成壳的团簇，在其中嵌入了物体，使得该物体通过壳团簇与壳团簇以外的任何其它元素物理隔离。如本文所使用的那样，“惰性气体壳团簇”是指基本包括至少一个轻惰性气体的壳团簇。由此，惰性气体壳团簇10的成分可以包括至少一个惰性气体或者可以包括至少一个轻惰性气体和微量杂质原子。如果存在微量杂质原子，则其不超过现有技术中已知的杂质水平，例如在10p.p.m.以下，且优选地在1p.p.m.以下。如本文所使用的那样，轻惰性气体是指He、Ne和Ar中的任意一个。在一个实施例中，惰性气体壳团簇10可以基本包括选自He、Ne和Ar中的单个惰性气体。在一个实施例中，惰性气体壳团簇10中的轻惰性气体的原子总数可以处在从104至1016的范围内，但是在惰性气体壳团簇10中也可以存在更多数目或更少数目的轻惰性气体原子。在另一实施例中，在惰性气体壳团簇10中的轻惰性气体的原子总数可以在从1010至1015的范围内。每个示例性EUV辐射源粒料8还包括嵌入在惰性气体壳团簇10中的重惰性气体团簇20。如本文所使用的那样，“重惰性气体”是指Xe、Kr和Rn中的任意。虽然Xe原子非常适于产生在13.5nm左右的EUV辐射，但诸如Kr或Rn的其它重惰性气体也可以用作替选。在一个实施例中，重惰性气体是氙。重惰性气体壳团簇20的成分可以包括重惰性气体原子或者可以包括重惰性气体原子和微量杂质原子的组合。如果存在微量杂质原子，则其不超过现有技术中已知的杂质水平，例如在10p.p.m.以下，且优选地在1p.p.m.以下。重惰性气体壳团簇20的最大尺度可以小于惰性气体壳团簇10的最大尺度。由于在惰性气体壳团簇10中固有的重惰性气体原子比轻惰性气体原子更强的粘附，重惰性气体壳团簇20保持较高的密度，所以重惰性气体壳团簇20大致位于惰性气体壳团簇10的几何中心。进一步注意到，重惰性气体原子具有足够的时间来离解(defuse)到团簇的中心以形成重惰性气体中心凝聚体。在壳团簇10内的重惰性气体扩散的速度取决于团簇惰性气体。选择较轻的惰性气体导致在壳团簇10内较快的重惰性气体扩散。因此，优选的是基于He的壳团簇10。在一个实施例中，惰性气体壳团簇10中的轻惰性气体的原子总数可以比在重惰性气体团簇中的重惰性气体原子的总数大至少两倍。在另一个实施例中，惰性气体壳团簇10中的轻惰性气体的原子总数可以比在重惰性气体团簇中的重惰性气体原子的总数大至少100倍。在又一个实施例中，重惰性气体团簇20中的重惰性气体原子的总数可以在103至1015的范围内。每个示例性EUV辐射源粒料8还包括至少一个金属颗粒30。至少一个金属颗粒30嵌入在重惰性气体团簇20内。在一个实施例中，多个金属颗粒30可以嵌入在重惰性气体团簇20内。在一个实施例中，多个金属颗粒30可以作为金属颗粒30的团簇而存在，如图1A所示的第一示例性EUV辐射源粒料8中那样。在这种情况下，多个金属颗粒30可以被构型成其中金属颗粒30相互物理接触的团簇。在另一个实施例中，多个金属颗粒30可以作为散开的金属颗粒30而存在，其分散在重惰性气体团簇20内且没有相互接触，如图1B所示的第二示例性EUV辐射源粒料8中那样。在又一个实施例中，多个金属颗粒30可以作为散开的金属颗粒30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生极紫外(EUV)辐射的装置，所述装置包括：极紫外(EUV)辐射源粒料产生器，被配置为产生EUV辐射粒料，所述EUV辐射粒料包含：至少一个金属颗粒；重惰性气体团簇，被嵌入有所述至少一个金属颗粒；以及惰性气体壳团簇，被嵌入有所述重惰性气体团簇并且包含选自He、Ne和Ar的轻惰性气体的团簇；以及至少一个照射源，其中所述至少一个照射源中的每个照射源被配置成朝着所述EUV辐射粒料的路径来照射激光束。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.12 US 14/484,9961.一种用于产生极紫外(EUV)辐射的装置，所述装置包括：极紫外(EUV)辐射源粒料产生器，被配置为产生EUV辐射粒料，所述EUV辐射粒料包含：至少一个金属颗粒；重惰性气体团簇，被嵌入有所述至少一个金属颗粒；以及惰性气体壳团簇，被嵌入有所述重惰性气体团簇并且包含选自He、Ne和Ar的轻惰性气体的团簇；以及至少一个照射源，其中所述至少一个照射源中的每个照射源被配置成朝着所述EUV辐射粒料的路径来照射激光束。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个照射源包括：第一激光源，被配置成在所述EUV辐射粒料的所述路径中的第一点处照射第一激光束；以及第二激光源，被配置成在所述EUV辐射粒料的所述路径中的第二点处照射第二激光束，与所述第一点距离产生所述EUV照射粒料的位置相比，所述第二点更远离于所述位置。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述第二激光束的强度比所述第一激光束的强度大至少两倍。4.根据权利要求2所述的装置，其中所述第二激光束具有比所述第一激光束长的波长。5.根据权利要求2所述的装置，其中所述第二激光束是来自CO2激光器的激光束，且所述第一激光束具有短于800nm的波长。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述EUV辐射源粒料产生器包括：液滴产生器单元，被配置为沿着液滴传输路径来发射所述轻惰性气体He、Ne和Ar的团簇；金属颗粒产生器，被配置成沿着金属颗粒束方向来发射所述至少一个金属颗粒，所述金属颗粒束方向在第一相交区域处与所述液滴传输路径相交；以及重惰性气体团簇束产生器，被配置成沿着重惰性气体团簇束方向来发射所述重惰性气体的团簇，所述重惰性气体团簇束方向在第二相交区域处与所述液滴传输路径相交。7.根据权利要求6所述的装置，其中与所述第二相交区域至发射所述轻惰性气体的团簇的...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·V·德什潘德，S·V·德什潘德，D·克利斯，O·格鲁申克夫，S·克里什南，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US